LTS-5825CKG-PST1 एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 0.56-इंच अंक ऊंचाई - AlInGaP हरा - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 25mA निरंतर धारा - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-5825CKG-PST1 एक उच्च-प्रदर्शन, एकल-अंकीय, सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी डिस्प्ले है, जिसे स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसकी मूल तकनीक एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है, जिसे एक अपारदर्शी गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर उगाया जाता है। यह सामग्री प्रणाली उच्च-दक्षता हरे प्रकाश उत्सर्जन के उत्पादन के लिए प्रसिद्ध है। डिस्प्ले में बेहतर कंट्रास्ट के लिए काला फेस और इष्टतम प्रकाश प्रसार और दृश्यता के लिए सफेद सेगमेंट हैं। 0.56 इंच (14.22 मिमी) की अंक ऊंचाई के साथ, यह उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति प्रदान करता है और उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है जहां स्थान की कमी है लेकिन पठनीयता महत्वपूर्ण है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

यह डिस्प्ले विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए इंजीनियर किया गया है। मुख्य लाभों में कम बिजली की खपत, उच्च चमक उत्पादन और एक विस्तृत देखने का कोण शामिल है, जो विभिन्न स्थितियों से पठनीयता सुनिश्चित करता है। ठोस-राज्य निर्माण अंतर्निहित विश्वसनीयता और लंबा परिचालन जीवन प्रदान करता है। इसे चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है, जो बहु-अंकीय अनुप्रयोगों में सुसंगत चमक मिलान की अनुमति देता है। प्राथमिक लक्षित बाजारों में इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड डिस्प्ले शामिल हैं जहां एक एकल, अत्यधिक दृश्यमान अंक की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंड गहरी वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। प्रति सेगमेंट अधिकतम शक्ति अपव्यय 70 mW है। प्रति सेगमेंट शिखर फॉरवर्ड करंट 60 mA पर रेट किया गया है, लेकिन यह केवल स्पंदित स्थितियों (1 kHz आवृत्ति, 10% ड्यूटी साइकिल) के तहत अनुमेय है ताकि गर्मी का प्रबंधन किया जा सके। प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट, जो स्थिर-अवस्था संचालन के लिए सुरक्षित सीमा है, 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर 25 mA है। यह रेटिंग 25°C से ऊपर परिवेश तापमान में प्रत्येक डिग्री सेल्सियस वृद्धि के लिए 0.28 mA से रैखिक रूप से कम हो जाती है। डिवाइस -40°C से +105°C के तापमान सीमा के भीतर संचालित और संग्रहीत किया जा सकता है। सोल्डरिंग स्थिति निर्दिष्ट करती है कि 260°C के शिखर तापमान पर 3-सेकंड रीफ्लो के दौरान डिवाइस बॉडी सीटिंग प्लेन से कम से कम 1/16 इंच ऊपर होनी चाहिए।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

ये मापदंड Ta = 25°C के मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैं और अपेक्षित प्रदर्शन प्रदान करते हैं। चमकदार तीव्रता (Iv) 1 mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर न्यूनतम 501 μcd से लेकर विशिष्ट 1700 μcd तक होती है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 571 nm है, और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) IF=20mA पर 572 nm है, जो इसे दृढ़ता से हरे स्पेक्ट्रम में रखता है। स्पेक्ट्रल लाइन आधा-चौड़ाई (Δλ) 15 nm है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध रंग को इंगित करता है। प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) IF=20mA पर अधिकतम 2.6V है, जिसका विशिष्ट मान 2.05V है। रिवर्स करंट (IR) 5V के रिवर्स वोल्टेज (VR) पर अधिकतम 100 μA है, हालांकि रिवर्स बायस के तहत निरंतर संचालन निषिद्ध है। सेगमेंट के बीच चमकदार तीव्रता मिलान अनुपात अधिकतम 2:1 पर निर्दिष्ट है, जो अंक भर में एकसमान चमक सुनिश्चित करता है।

3. यांत्रिक और पैकेज सूचना

3.1 पैकेज आयाम और निर्माण

डिवाइस एक सतह-माउंट पैकेज है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, महत्वपूर्ण आयामी सहनशीलता ±0.25mm है। निर्माण विवरण में प्लास्टिक बर्र (अधिकतम 0.14 मिमी) और पीसीबी वार्पिंग (अधिकतम 0.06 मिमी) के लिए विनिर्देश शामिल हैं। सोल्डर पैड फिनिश विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए महत्वपूर्ण है और इसमें एक स्तरित संरचना होती है: कम से कम 1200 माइक्रो-इंच तांबा, कम से कम 150 माइक्रो-इंच निकल, और 4 माइक्रो-इंच गोल्ड प्लेटिंग। 400 माइक्रो-इंच की एक अतिरिक्त पेंटिंग परत लगाई जाती है।

3.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

डिस्प्ले में 10-पिन कॉन्फ़िगरेशन है और एक कॉमन एनोड सर्किट डिज़ाइन का उपयोग करता है। आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि सभी सेगमेंट एनोड आंतरिक रूप से दो कॉमन एनोड पिन (पिन 3 और पिन 8) से जुड़े हुए हैं। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड (A, B, C, D, E, F, G, और दशमलव बिंदु DP) का अपना समर्पित पिन है। यह कॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्सिंग अनुप्रयोगों के लिए सामान्य है जहां कई अंक ड्राइवर लाइनों को साझा करते हैं।

4. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

4.1 एसएमटी सोल्डरिंग निर्देश

रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, एक विशिष्ट प्रोफ़ाइल का पालन किया जाना चाहिए। प्री-हीट चरण 120-150°C के बीच होना चाहिए, अधिकतम 120 सेकंड के लिए। रीफ्लो के दौरान शिखर तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और इस महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर का समय अधिकतम 5 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। महत्वपूर्ण रूप से, रीफ्लो प्रक्रिया चक्रों की संख्या दो से कम होनी चाहिए। यदि दूसरी रीफ्लो आवश्यक है (उदाहरण के लिए, दोहरे-पक्षीय असेंबली के लिए), तो पहली और दूसरी प्रक्रिया के बीच बोर्ड को पूरी तरह से सामान्य परिवेश तापमान तक ठंडा होने देना चाहिए। आयरन के साथ हाथ से सोल्डरिंग के लिए, टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रति जोड़ संपर्क समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।

4.2 अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न

एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) मिलीमीटर में आयामों के साथ प्रदान किया गया है। उचित सोल्डर जोड़ गठन, यांत्रिक स्थिरता और संचालन के दौरान थर्मल रिलीफ प्राप्त करने के लिए इस पैटर्न का पालन करना आवश्यक है।

5. पैकेजिंग और हैंडलिंग

5.1 पैकिंग विनिर्देश

डिवाइस स्वचालित असेंबली के लिए टेप और रील पर आपूर्ति किए जाते हैं। कैरियर टेप काले चालक पॉलीस्टाइनिन मिश्र धातु से बना है जिसकी मोटाई 0.30±0.05 मिमी है। कैरियर टेप का कैम्बर (वार्प) 250 मिमी लंबाई पर 1 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जाता है। प्रत्येक 13-इंच रील में 700 टुकड़े होते हैं, और 22-इंच रील पर कुल टेप लंबाई 44.5 मीटर है। पैकेजिंग में मशीन फीडिंग की सुविधा के लिए लीडर और ट्रेलर टेप सेक्शन (क्रमशः न्यूनतम 400 मिमी और 40 मिमी) शामिल हैं। शेष लॉट के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 200 टुकड़े निर्दिष्ट है। रील से टेप खींचने की दिशा स्पष्ट रूप से इंगित की गई है।

5.2 नमी संवेदनशीलता और बेकिंग

एक सतह-माउंट डिवाइस के रूप में, डिस्प्ले नमी अवशोषण के प्रति संवेदनशील है, जो उच्च-तापमान रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान \"पॉपकॉर्निंग\" या विघटन का कारण बन सकता है। डिवाइस एक सील नमी-रोधी पैकेज में शिप किए जाते हैं और इन्हें ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहीत किया जाना चाहिए। एक बार सील बैग खोलने के बाद, डिवाइस की सीमित फ्लोर लाइफ होती है। यदि बैग भंडारण विनिर्देशों को पूरा न करने वाली स्थितियों (30°C से कम और 60% RH से कम) में एक सप्ताह से अधिक समय तक खुला रहा है, तो रीफ्लो से पहले बेकिंग की आवश्यकता है। बेकिंग की स्थिति पैकेजिंग की स्थिति पर निर्भर करती है: रील में भागों के लिए 60°C पर ≥48 घंटे, या बल्क में भागों के लिए 100°C पर ≥4 घंटे / 125°C पर ≥2 घंटे। बेकिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।

6. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले किसी भी ऐसे अनुप्रयोग के लिए आदर्श है जिसमें एक एकल, अत्यधिक पठनीय संख्यात्मक अंक की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में डिजिटल घड़ियाँ (सेकंड या मिनट दिखाना), बैटरी स्तर संकेतक, एकल-अंकीय काउंटर, उपकरणों पर पैरामीटर सेटिंग डिस्प्ले और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों पर स्थिति कोड डिस्प्ले शामिल हैं। इसका एसएमडी प्रारूप इसे आधुनिक, कॉम्पैक्ट पीसीबी डिजाइन के लिए उपयुक्त बनाता है।

6.2 डिजाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:प्रत्येक सेगमेंट कैथोड के लिए हमेशा श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करें। रेसिस्टर मान की गणना आपूर्ति वोल्टेज, एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), और वांछित फॉरवर्ड करंट (IF) के आधार पर की जानी चाहिए, जो 25 mA निरंतर से अधिक नहीं होना चाहिए।
• ड्राइवर सर्किट:कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन लो-साइड स्विच (ट्रांजिस्टर या आईसी) के साथ ड्राइविंग को सरल बनाता है जो कैथोड से करंट सिंक करते हैं।
• थर्मल प्रबंधन:पर्याप्त पीसीबी तांबा क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें, विशेष रूप से यदि अधिकतम करंट के निकट या उच्च परिवेश तापमान में संचालित किया जा रहा है, ताकि अधिक गर्मी और चमक क्षय को रोका जा सके।
• ईएसडी सुरक्षा:सभी अर्धचालक उपकरणों की तरह, हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ईएसडी सावधानियों को लागू करें।

7. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है, जो विस्तृत डिजाइन के लिए आवश्यक हैं। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान किए गए पाठ में विस्तृत नहीं हैं, इंजीनियर आमतौर पर फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV वक्र), चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट, चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान, और शायद स्पेक्ट्रल वितरण के वक्र देखने की उम्मीद करेंगे। ये वक्र डिजाइनरों को गैर-रेखीय व्यवहारों को समझने की अनुमति देते हैं, जैसे कि दक्षता करंट के साथ कैसे बदलती है या तापमान बढ़ने पर चमक कैसे गिरती है, जिससे विशिष्ट अनुप्रयोग वातावरण के लिए ड्राइव स्थितियों का अनुकूलन संभव होता है।

8. तकनीकी तुलना और भेदभाव

LTS-5825CKG-PST1 का मुख्य भेदक हरे उत्सर्जन के लिए इसके AlInGaP तकनीक का उपयोग है। पारंपरिक GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक चमकदार दक्षता और चमक प्रदान करता है। काला फेस/सफेद सेगमेंट डिजाइन एक श्रेष्ठ कंट्रास्ट अनुपात प्रदान करता है, विशेष रूप से तेज रोशनी वाली स्थितियों में, हल्के रंग के फेस वाले डिस्प्ले की तुलना में। 0.56-इंच अंक ऊंचाई छोटे संकेतकों और बड़े पैनल डिस्प्ले के बीच एक विशिष्ट स्थान को भरती है। चमकदार तीव्रता के लिए इसका वर्गीकरण एक गुणवत्ता आश्वासन सुविधा है जो बहु-अंकीय अनुप्रयोगों में स्थिरता सुनिश्चित करता है, एक महत्वपूर्ण कारक जो बुनियादी एलईडी घटकों में हमेशा गारंटी नहीं दी जाती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्रश्न: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के बीच क्या अंतर है?

उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति अधिकतम होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) एकल तरंगदैर्ध्य का मोनोक्रोमैटिक प्रकाश है जो उत्सर्जित प्रकाश के अनुभव किए गए रंग से मेल खाता है। इस जैसे संकीर्ण स्पेक्ट्रम एलईडी के लिए, वे बहुत करीब होते हैं (571 nm बनाम 572 nm)।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को 20mA पर लगातार चला सकता हूँ?

उत्तर: हाँ, 20mA अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट रेटिंग 25mA से नीचे है। हालाँकि, आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि परिवेश तापमान पर विचार किया गया है, क्योंकि करंट रेटिंग 25°C से ऊपर कम हो जाती है।

प्रश्न: यदि मैं इसे रिवर्स में संचालित नहीं कर सकता तो रिवर्स करंट विनिर्देश महत्वपूर्ण क्यों है?

उत्तर: IR विनिर्देश एक गुणवत्ता और लीकेज परीक्षण पैरामीटर है। एक उच्च रिवर्स करंट अर्धचालक जंक्शन में एक निर्माण दोष का संकेत दे सकता है।

प्रश्न: \"चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकरण\" का क्या अर्थ है?

उत्तर: इसका मतलब है कि डिवाइस को एक मानक परीक्षण करंट पर उनके मापे गए चमकदार आउटपुट के आधार पर परीक्षण और छंटनी (बिनिंग) की जाती है। यह डिजाइनरों को एक ही तीव्रता बिन से डिस्प्ले का चयन करने की अनुमति देता है ताकि एक सरणी में एकसमान चमक सुनिश्चित की जा सके, एक अंक को दूसरे से मंद दिखने से बचाया जा सके।

10. व्यावहारिक उपयोग केस उदाहरण

1-सेकंड रिज़ॉल्यूशन वाला एक सरल डिजिटल टाइमर डिजाइन करने पर विचार करें। यूनिट का सेकंड अंक LTS-5825CKG-PST1 का उपयोग करके लागू किया जा सकता है। डिस्प्ले को नियंत्रित करने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाएगा। कॉमन एनोड पिन एक सकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज (जैसे, 5V) से जुड़े होंगे, एक उपयुक्त करंट-लिमिटिंग योजना के माध्यम से यदि अन्य अंकों को मल्टीप्लेक्स किया जा रहा है। आठ कैथोड पिन (सेगमेंट A-G और DP) माइक्रोकंट्रोलर के GPIO पिन से जुड़े होंगे, प्रत्येक अपने स्वयं के करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से (उदाहरण के लिए, ~150Ω 5V आपूर्ति पर 20mA के लिए, ~2.1V के Vf को ध्यान में रखते हुए)। सॉफ्टवेयर संख्याओं 0-9 के माध्यम से चक्र करेगा, हर सेकंड कैथोड पिन के उपयुक्त संयोजन को चालू करेगा। उच्च चमक और कंट्रास्ट यह सुनिश्चित करता है कि अंक दूर से आसानी से पठनीय है, जबकि कम बिजली की खपत समग्र सिस्टम दक्षता में मदद करती है।

11. संचालन सिद्धांत परिचय

डिवाइस एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज जो जंक्शन के अंतर्निहित क्षमता से अधिक है लगाया जाता है (एनोड कैथोड के सापेक्ष सकारात्मक), तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं। AlInGaP एलईडी में, यह पुनर्संयोजन मुख्य रूप से हरे तरंगदैर्ध्य सीमा में फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फाइड की विशिष्ट मिश्र धातु संरचना बैंडगैप ऊर्जा और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश का रंग निर्धारित करती है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट नीचे की ओर उत्सर्जित किसी भी प्रकाश को अवशोषित करता है, जिससे डिवाइस के शीर्ष से समग्र प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार होता है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान

एलईडी डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में रुझान उच्च दक्षता, अधिक लघुकरण और बेहतर विश्वसनीयता की ओर जारी है। जबकि AlInGaP लाल, नारंगी, एम्बर और हरे एलईडी के लिए एक परिपक्व और कुशल तकनीक है, इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) जैसी नई सामग्रियाँ अब हरे और नीले सहित पूर्ण दृश्यमान स्पेक्ट्रम को बहुत उच्च दक्षता के साथ कवर करने में सक्षम हैं। एकल-अंकीय डिस्प्ले के लिए, पतले पैकेज, उच्च पिक्सेल घनत्व (डॉट-मैट्रिक्स अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले के लिए), और ड्राइवर आईसी या स्मार्ट क्षमताओं के साथ एकीकरण की ओर बढ़ रहा है। हालाँकि, एक सरल, मजबूत, उच्च-चमक एकल अंक की आवश्यकता वाले विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए, LTS-5825CKG-PST1 जैसे असतत सेगमेंट डिस्प्ले एक लागत-प्रभावी और विश्वसनीय समाधान बने हुए हैं। पर्यावरणीय विचार भी खतरनाक पदार्थों के उन्मूलन और पैकेजिंग सामग्री की पुनर्चक्रण क्षमता में सुधार को प्रेरित कर रहे हैं।